Иерархическая модель данных

Материал из Национальной библиотеки им. Н. Э. Баумана
Последнее изменение этой страницы: 20:29, 12 июня 2017.

Иерархическая модель данных — логическая модель данных в виде древовидной структуры, представляющая собой совокупность элементов, расположенных в порядке их подчинения от общего к частному[1]. В иерархических моделях основная структура представления данных имеет форму дерева. На самом высшем (первом) уровне иерархии находится только одна вершина, которая называется корнем дерева. Эта вершина имеет связи с вершинами второго уровня, вершины второго уровня имеют связи с вершинами третьего уровня и т.д. Связи между вершинами одного уровня отсутствуют. Следовательно, данные в иерархической структуре не равноправны – одни жестко подчинены другим. Доступ к информации возможен только по вертикальной схеме, начиная с корня, так как каждый элемент связан только с одним элементом на верхнем уровне и с одним или несколькими на низком.

Основные понятия применяемые в иерархической модели данных

  • Атрибут (элемент данных,поле) - определяется как наименьшая неделимая единица данных, доступная пользователю.. Обычно каждому элементу при описании базы данных присваивается уникальное имя. По этому имени к нему обращаются при обработке. Элемент данных также часто называют полем.
  • Запись (сегмент) - именованная совокупность атрибутов. Использование записей позволяет за одно обращение к базе получить некоторую логически связанную совокупность данных. Именно записи изменяются, добавляются и удаляются. Тип сегмента — это поименованная совокупность входящих в него атрибутов.. Экземпляр записи - конкретная запись с конкретным значением элементов
  • Групповое отношение - иерархическое отношение между записями двух типов. Родительская запись (владелец группового отношения) называется исходной записью, а дочерние записи (члены группового отношения) - подчиненными. Иерархическая база данных может хранить только такие древовидные структуры.

Сущность иерархической модели данных

Для описания структуры (схемы) иерархической БД на некотором язы­ке программирования используется тип данных «дерево». Тип «дерево» является составным. Он включает в себя подтипы («подде­ревья»), каждый из которых, в свою очередь, является типом «дерево». Корневым называется тип, который имеет подчиненные типы и сам не является подтипом. Подчиненный тип (подтип) является потомком по отно­шению к типу, который выступает для него в роли предка (родителя). Потом­ки одного и того же типа являются близнецами по отношению друг к другу.

В целом тип «дерево» представляет собой иерархически организован­ный набор типов «запись».

Иерархическая БД представляет собой упорядоченную совокупность экземпляров данных типа «дерево» (деревьев), содержащих экземпляры типа «запись» (записи). Поля записей хранят собствен­но числовые или символьные значения, составляющие основное содер­жание БД. Обход всех элементов иерархической БД обычно производится сверху вниз и слева направо.

Достоинства и недостатки

Основными достоинствами иерархической модели данных являются:

  • эффективное использование памяти ЭВМ;
  • высокая скорость выполнения основных операций над данными;
  • удобство работы с иерархически упорядоченной информацией;
  • простота при работе с небольшим объемом данных так как, иерархический принцип соподчиненности понятий является естественным для многих задач.

К недостаткам иерархической модели представления данных относятся:

  • громоздкость такой модели для обработки информации с достаточно сложными логическими связями;
  • трудность в понимании ее функционирования обычным пользователем.
  • трудность в применении к данным со сложной внутренней взаимосвязью
  • исключительно навигационный принцип доступа к данным

Операции над иерархически организованными данными

  • Добавить в базу данных новую запись. Для корневой записи обязательно формирование значения ключа.
  • Изменить значение данных предварительно извлеченной записи. Ключевые данные не должны подвергаться изменениям.
  • Удалить некоторую запись и все подчиненные ей записи.
  • Извлечь извлечение записи осуществляется в порядке левостороннего обхода дерева. В операции извлечь допускается задание условий выборки.

См. также

Источники

  1. Hierarchical_database_model [Электронный ресурс] : Материал из Википедии — свободной энциклопедии: — Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki/Hierarchical_database_model

Ссылки

  1. http://www.bseu.by/it/tohod/lekcii2_2.htm
  2. http://citforum.ru/database/advanced_intro/6.shtml
  3. http://www.mstu.edu.ru/study/materials/zelenkov/ch_3_1.html
  4. http://wiki.mvtom.ru/index.php/%D0%98%D0%B5%D1%80%D0%B0%D1%80%D1%85%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B0%D1%8F_%D0%BC%D0%BE%D0%B4%D0%B5%D0%BB%D1%8C_%D0%B4%D0%B0%D0%BD%D0%BD%D1%8B%D1%85